Banca de DEFESA: Rodrigo Bonifacio de Medeiros

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Rodrigo Bonifacio de Medeiros
DATA : 30/01/2023
HORA: 10:00
LOCAL: plataforma Microsoft Teams
TÍTULO:

Projeto de um controlador Fuzzy PID em hardware embarcado para um exoesqueleto de membro inferior

PALAVRAS-CHAVES:

Otimização multiobjetiva; Controlador PID com pré-compensador Fuzzy; Manipulador robótico de 2 graus de liberdade; Marcha humana; Co-projeto hardware-software

PÁGINAS: 100
RESUMO:

Os manipuladores robóticos são sistemas de múltiplas entradas e saídas (MIMO) com vários pontos de não linearidades afetados por inúmeras incertezas e distúrbios. Os controladores PID são amplamente utilizados na indústria para controle cinemático e dinâmico, no entanto, quando aplicados a sistemas MIMO, eles não são fáceis de ajustar e requerem melhorias de desempenho. Neste trabalho, um controlador PID é proposto com um pré-compensador fuzzy (FP-PID), ambos sintonizados pelo algoritmo monobjetivo PSO e pelos algoritmos multiobjetivos NSGA-II e MODE para um manipulador robótico de dois graus de liberdade (2-DOF), representando um exosqueleto. Para validar o sistema foram utilizados dois conjun- tos de dados reais da marcha humana: caminhada normal e subida de escada, para estimar a trajetória de erro do manipulador. As análises estatísticas dos algoritmos com 16 experimen- tos foram satisfatórias e a adição do pré-compensador fuzzy ao PID convencional resultou em uma redução do erro quadrático médio de uma das juntas do manipulador em até 73 por cento, além da melhora na suavização do torque com os resultados multiobjetivos. O desenvolvimento de um co-projeto hardware-software para o modelo FP-PID do exosqueleto também é foco, embarcando o sistema em um processador ARM para o controle PID e da planta do manipulador robótico e uma arquitetura em FPGA para o módulo do controlador Fuzzy. O resultado mostra que a malha de controle permite manter o tempo de resposta dentro da faixa esperada da aplicação.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1912898 - DANIEL MAURICIO MUNOZ ARBOLEDA
Interno - 1399631 - GUILLERMO ALVAREZ BESTARD
Externo ao Programa - 2216360 - RENATO CORAL SAMPAIO
Externo à Instituição - ABEL GUILHERMINO DA SILVA - UFPE